Загальна інформація
Застосування
Щиток із запобіжниками в будинку
За допомогою моделі слід продемонструвати, як захисний провідник може відвернути небезпеку, яку здатні спричинити напруги на корпусах електричних приладів.
Інша інформація (1/3)
Попередні знання
Треба знати, як в електричному колі вимірюють дві величини - силу струму й напругу.
Принцип
На моделі людини демонструють, як систему захисного провідника можна використати, щоб зменшити небезпеку від струму.
Інша інформація (2/3)
Навчальна мета
Після виконання досліду учні мають бути здатні оцінити небезпеку струму й зменшити його дію на тіло людини завдяки використанню захисного провідника.
Завдання
1. Демонструють використання запобіжника.
2. Демонструють використання захисного провідника.
Інша інформація (3/3)
Інша інформація для вчителя (3/3)
Для моделі запобіжника дозволено брати лише залізний дріт з d=0,2 мм.
Щоб розжарені частинки перегорілого дроту, падаючи, не завдали шкоди, треба вжити належних запобіжних заходів. Довжину дроту між затискачами «крокодил» слід обрати такою, щоб спостереження, сформульовані в пункті (2), теж були можливі.
Інформація з техніки безпеки
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Обладнання
Складання та виконання
Складання (1/2)
Рисунок 1
1. Дослід
Збери дослід, як на рис. 1; познач верхній провід кола літерою L (Line), нижній провід - літерою N (Neutral), а також «землю».
Затисни залізний дріт (як модель запобіжника) за допомогою двох затискачів «крокодил» на подвійних штекерах і встав патрон лампи так, щоб його різьба була з'єднана з провідником L, а чашку дзвінка (як модель корпусу електричного приладу) постав на з'єднувальний модуль з роз'ємом.
З'єднай одну руку моделі людини через з'єднувальний провід і затискач «крокодил» з гвинтом чашки дзвінка.
Виконання (1/2)
Замкни вимикач.
За допомогою з'єднувального проводу кілька разів створи контакт між патроном лампи (провідник L) і металевим корпусом (чашкою дзвінка).
Спостерігай за моделлю людини, лампою і залізним дротом (запобіжником).
Складання (2/2)
2. Дослід
- При розімкнутому вимикачі встав захисний провідник відповідно до рис. 2 і познач його PE (Protection Earth).
Рисунок 2
Виконання (2/2)
Замкни вимикач.
- Створи контакт між патроном лампи і металевим корпусом та запиши спостереження.
- Обережно: не торкайся залізного дроту!
Спостереження та опрацювання результатів
Спостереження
У першому досліді світяться діоди в серці моделі людини. Лампа розжарювання світиться. Залізний дріт не змінюється.
У другому досліді лампа розжарювання і діоди не світяться. Залізний дріт розжарюється і плавиться.
Опрацювання результатів
Через пошкоджену або погану ізоляцію на металевих корпусах електричних приладів можуть виникати небезпечні напруги, як це демонструє перша частина досліду. Якщо людина торкається несправного приладу за частини, що перебувають під напругою, то струм тече не лише крізь прилад, а й паралельно до нього крізь людину до землі. Запобіжник при цьому не спрацьовує.
Щоб уберегти людину від цих небезпек, установлюють захисні провідники, які з'єднують корпус електричного приладу з провідником N. Коли таке з'єднання зроблено, то під час вмикання несправного приладу виникає коротке замикання, і запобіжник, який завжди має бути вбудований у провід L (фазу), розриває провідне з'єднання між електричним приладом, людиною і землею.